C18070 – Propriétés : conductivité, résistance mécanique, ductilité à la flexion et deux comportements à haute température

Le premier article présentait le C18070 comme un alliage cuivre-chrome-silicium-titane à haute conductivité. Sa valeur réside dans un équilibre de propriétés plutôt que dans un seul pic de performance ; cet article les détaille donc — et clarifie une distinction à l’origine de davantage d’erreurs de sélection que toute autre.

Propriétés mécaniques par tempérament

Les tempers R sont désignés par leur résistance minimale à la traction, exprimée en MPa. Les plages indiquées reflètent la dispersion habituelle en production ; un certificat d’usine précise les valeurs mesurées pour votre lot.

La résistance et la dureté augmentent de R400 à R580, tandis que l’allongement diminue. Il s’agit d’un alliage de résistance moyenne par conception : il ne cherche pas à égaler le pic d’un alliage à ressort, car cela nuirait à sa conductivité et à sa ductilité. L’objectif est d’atteindre une résistance suffisante tout en maintenant ces deux autres propriétés à un niveau élevé.

Formabilité

C'est là que le C18070 se distingue de la plupart des alliages conducteurs. En test à 90° avec une épaisseur ≤ 0,5 mm, les rapports de flexion minimaux sont les suivants:

Dans l'état R400, l'alliage obtient une courbure 0t à la fois en bonne et en mauvaise direction il peut être plié plat sur lui-même sans fissuration. Cela permet de créer des formes vraiment complexes dans un matériau qui est toujours conducteur à plus de 78% de CIE. Au fur et à mesure que le tempérament durcit, le rayon requis augmente, de sorte que la géométrie complexe favorise les tempéraments plus doux. Indiquez sur le dessin à la fois le rayon de courbure et son orientation afin de fournir le bon tempérament.

Les deux comportements à haute température ne les confondent pas

Les acheteurs demandent souvent "de bonnes performances à haute température" comme si c'était une seule propriété. Il en existe deux, entraînés par différents mécanismes, et une pièce peut avoir besoin de l'un, de l'autre, ou des deux:

Résistance à la relaxation sous contrainte si une pièce sous charge soutenue maintient sa pression de contact ou se relâche progressivement. C'est la propriété dont dépend un connecteur pour rester en tenue pendant des années à température.

Résistance à l’adoucissement — si le matériau lui-même perd de sa résistance et s’adoucit lorsqu’il est chauffé. Cela détermine si la pièce conserve sa forme et sa dureté après une exposition à la chaleur.

Le C18070 se distingue sur les deux plans, mais ces deux propriétés répondent à des questions différentes. Si le mode de défaillance de la pièce est « le contact se relâche après plusieurs mois d’utilisation », la valeur pertinente est la relaxation de contrainte. Si la défaillance est « la pièce s’adoucit après une exposition à la chaleur », la propriété pertinente est la résistance à l’adoucissement. Spécifier la mauvaise propriété est une erreur fréquente et coûteuse.

Valeur de relaxation de contrainte

À moins de 200 °C pendant 1 000 heures, le C18070 conserve au moins 85 % de sa contrainte initiale. En termes d’utilisation, un contact conserve la majeure partie de sa force de serrage après une longue période de fonctionnement à haute température — un comportement essentiel pour les connecteurs haute tension ou situés sous le capot. Associée à une conductivité de 78 à 83 % IACS, cette combinaison rend cet alliage adapté aux connexions haute intensité qui fonctionnent également à haute température.

Questions fréquemment posées

Quel état de trempe offre la meilleure ductilité à la flexion ?

R400, qui permet un pliage à 0 t dans les deux sens (sens direct et sens inverse), ce qui le rend adapté aux pièces à formes complexes.

Quelle est la rétention de contrainte de C18070 à haute température ?

Au moins 85 % après 1 000 heures à 200 °C, ce qui indique une force de contact stable sur de longues périodes en service à chaud.

La relaxation de contrainte est-elle identique à l’adoucissement ?

Non. La relaxation de contrainte correspond à la perte de force de contact sous charge constante ; l’adoucissement correspond à la perte de résistance du matériau lorsqu’il est chauffé. Ce sont des mécanismes distincts et ils doivent être spécifiés séparément.

À suivre dans cette série : Applications de C18070 — connecteurs de batterie pour véhicules électriques (EV), composants photovoltaïques, relais et boîtes à fusibles.